侯明欣 陈良

中国石油西气东输管道公司郑州管理处

西气东输公司运营的管道总里程已超过12 000公里，途经16个省(市、区)和香港特别行政区，所经区域覆盖了我国西北东部、中原、华东、华中、华南等地，沿线地形地貌复杂多样，自然和社会环境各不相同，地质灾害、第三方施工等威胁管道安全的风险时有发生，加之经济快速发展、城镇化进程持续推进，管道沿线高后果区数量、管段长度等不断变化，管道保护工作任务繁重，责任重大。

管道日常巡检能够有效发现管道周边第三方施工、违法占压等风险，收集管道周边相关信息，为管道完整性管理的高后果区识别、风险评价、完整性评价、维修与维护等工作提供有效的数据支撑，是目前管道保护最主要、最基础的手段。近年来，公司实施了GPS移动巡检系统，巡检工作得以有效提升，但依然存在一些需要解决完善的问题。

1 现有管道巡护模式存在的不足

（1）难以做到昼夜全覆盖。日常巡护主要在白天，与正常施工时间相吻合，但对夜间时段的偶然性事件难以及时发现。

（2）巡护的间隔时间较长。日常只能实现在管道上的一过性巡视，对同一巡视点、巡视间隔期间的作业行为难以有效监控，特别一些恶意作业行为会尽量避开巡视人员进行作业。

（3）施工点难以有效管控。管道保护人员难以全天候守在每个施工点，很难完全掌握现场施工情况。如公司今年3月9日断缆事故恰好发生在受控施工点。

2 管道保护新技术优缺点分析

针对现有管道巡护模式的不足，目前光纤预警、视频监控、智能视频识别、无人机、光感栅栏等新兴技术可以较好地解决存在的问题。

2.1 光纤预警系统

光纤预警系统是以管道伴行光缆作为传感、传输的综合探测介质，通过对管道周边速度、加速度、振动幅度、振动频率、声场等物理量的探测，实时监测管道沿线异动情况，在第三方入侵破坏事件发生前进行“事前”预报警，提醒工作人员快速处理，防止事故发生。

优势：利用管道伴行光缆，不需要重新铺设传感器；可以实现全线路全天候不间断报警；定位精度高，可以实现精准GIS地图显示及管道里程通知；识别准确度已经达到实施应用水平。

局限：光纤可以发现并定位事件，但无法实现现场情况实时查看，需要依靠人力、视频等手段复核查看现场情况。

2.2 智能视频识别系统

利用智能视频分析技术对工程机械的工作形态进行识别与分析。在动态的环境中，将目标识别车辆与人员、非工程车辆等背景干扰进行有效区分，当有工程机械车辆驶入视频监控区域时，系统自动识别并报警。

优势：可以实时查看现场情况，直观了解真实现场。

局限：摄像头监控范围有限，管道线路长，难以全覆盖。

2.3 无人机管道巡护系统

提前沿管道设定航线轨迹，无人机在管道上方定期飞行，将管道沿线的图像信息传回监控终端，定时更新管道地表、地貌及环境的动态变化图像。同时与光纤预警系统联动，实现光纤预警系统报警后，无人机自动启动飞行至预警点现场查看。

优势：可以定期自动航拍更新管道上方环境情况，可以与其它报警系统联动，实现自动快速出警查看。

局限：飞行成本较高，受空域管制较多。

2.4 光感栅栏

光感栅栏由特殊线形材质打造，可以简易布防。对于已知的受控施工点区域，可以快速布设光感栅栏，对受控区域进行禁行布防。当有车辆、人员闯入该区域，光感栅栏将及时推送报警信息。

优势：可以快速简易的布防受控区域。

局限：只针对特定区域的受控管理，对管道全线尚无有效的解决方案。

3 管道保护新技术推广应用思考

多样化的新技术及防护措施，对管道保护传统人工巡检是非常有效的补充手段。现阶段各系统相对独立，每套系统都有各自的运行管理系统和运行机制，报警推送方式多样，信息相对独立，线路管理人员接收到的信息较为杂乱，复核查看有一定难度。对此需要对各种技术综合分析，紧密结合工作实际选用，同时改进提升相应管理手段，方能有效利用新技术提升巡线管理水平。

3.1 划定响应级别等级

根据高后果区、人员分布区域、建筑设施分布情况等信息划分区域风险等级。对于报警事件进行等级划分，将一般性人工挖掘等定义较低的风险等级；将钻、破、砸等作业速度快、破坏性大的事件定义较高的风险等级。不同等级区域相同报警事件的风险等级也不相同。明确复核方式，保证线路管理人员在接到报警信息后，根据报警等级有针对性地进行复核响应，保证高后果区、高风险区发生高风险等级事件第一时间得到紧急响应。

3.2 报警点分类管理

由于管道上方同一位置可能在一段时间内连续开展挖掘作业，以致持续产生报警信号，在施工点受控后，这些报警信号将成为冗余信息，干扰有效报警信息。有必要建立“事件首报”机制，针对该时间段内相关事件和相关位置进行回溯，确定是否为“首报事件”，相关位置是否有效受控。针对首报事件，响应级别提升，事件复核更快速有效。针对受控施工区域，建立“常报点”管理机制，定期梳理，减少已受控区域常报点的报警频次，使线路管理人员获取准确有效信息，及时进行事件响应。

3.3 报警事件时间管理

管道沿线的大部分作业时间具有规律性，比如邻近居民区的施工项目夜间禁止施工，而一些渣土运输车辆夜间则增加工作频次；作业时间段内的正常施工现场监护、保障工作相对完善，事故风险相对较小，而其他时间段内的施工作业往往成为威胁管道安全的高风险因素。为此针对施工受控点采取时间区段管理，正常工作时间内降低报警风险等级或不报警，在非工作时间段内提高报警风险等级，提高管理的针对性和实效性。

3.4 事件报备联动机制

日常巡线中收集到的施工信息、报警信息等来源不同，各方之间的交流与沟通尤为重要。比如光感栅栏位置报警后，现场又发出光纤预警，需要紧急进行复核。又如视频智能识别抓拍到了工程施工车辆进入监控区域，但是光纤预警并未报警，可能只是车辆临时通过情形。需要建立事件报备方联动机制，使管理更为高效畅通。

作者：侯明欣， 1983年生，郑州管理处管道科科长，主要从事管道保护管理工作。陈良， 1988年生，助理工程师，主要从事管道保护管理工作。